ЭМУ́ЛЬСИИ

ЭМУ́ЛЬСИИ (франц. émulsion, от лат. emulgeo – вы­даи­вать; од­на из пер­вых изу­чен­ных Э. – мо­ло­ко), дис­перс­ные сис­те­мы с жид­кой дис­пер­си­он­ной сре­дой и жид­кой (ре­же га­зо­вой) дис­перс­ной фа­зой. Раз­ли­ча­ют пря­мые Э. – дис­пер­си­он­ная сре­да бо­лее по­ляр­на, чем дис­перс­ная фа­за (ти­па «мас­ло в во­де»; напр., мо­ло­ко, ла­тек­сы), и об­рат­ные (ин­верт­ные) Э. – с ме­нее по­ляр­ной дис­пер­си­он­ной сре­дой (ти­па «во­да в мас­ле»; напр., сы­рая нефть). Су­ще­ст­ву­ют «мно­же­ст­вен­ные» Э., в ко­то­рых ка­п­ли дис­перс­ной фа­зы со­дер­жат в сво­ём объ­ё­ме бо­лее мел­кие ка­п­ли дис­пер­си­он­ной сре­ды. Э. мо­гут быть раз­бав­лен­ны­ми (дис­перс­ная фа­за за­ни­ма­ет по объ­ё­му до­ли про­цен­та; ка­п­ли дис­перс­ной фа­зы име­ют сфе­рич. фор­му), кон­цен­три­ро­ван­ны­ми (еди­ни­цы и де­сят­ки про­цен­тов) и вы­со­ко­кон­цен­три­ро­ван­ны­ми, т. н. спу­мо­ид­ны­ми – пе­но­об­раз­ны­ми (св. 99%; ка­п­ли дис­перс­ной фа­зы в ви­де мно­го­гран­ни­ков раз­де­ле­ны пен­ны­ми тон­ки­ми плён­ка­ми). Диа­метр ка­пель дис­перс­ной фа­зы от 10 нм до 100 мкм. Вы­со­ко­кон­цен­три­ро­ван­ные Э. струк­ту­ри­ро­ва­ны (см. Струк­ту­ро­об­ра­зо­ва­ние в дис­перс­ных сис­те­мах).

Об­ра­зо­ва­ние Э. – эмуль­ги­ро­ва­ние – про­ис­хо­дит в ре­зуль­та­те кон­ден­са­ции но­вой дис­перс­ной фа­зы или при дис­пер­ги­ро­ва­нии (в т. ч. са­мо­про­из­воль­ном) од­ной жид­кой фа­зы в дру­гой. Са­мо­про­из­воль­но, напр., об­ра­зу­ют­ся тер­мо­ди­на­ми­че­ски ус­той­чи­вые мик­ро­эмуль­сии. Воз­мож­ность об­ра­зо­ва­ния Э., их тип и ста­биль­ность оп­ре­де­ля­ют­ся по­верх­но­ст­ны­ми яв­ле­ния­ми на гра­ни­цах раз­де­ла фаз и за­ви­сят от на­ли­чия в сис­те­ме ПАВ (эмуль­га­то­ров), их кон­цен­тра­ции и строе­ния. Ста­би­ли­за­то­ры пря­мых Э. – во­до­рас­тво­ри­мые ПАВ с вы­со­ки­ми зна­че­ния­ми гид­ро­филь­но-ли­по­филь­но­го ба­лан­са (напр., ще­лоч­ные мы­ла, сор­би­та­ли, по­ли­ви­ни­ло­вый спирт); ста­би­ли­за­то­ры об­рат­ных Э. – не­ио­но­ген­ные по­верх­но­ст­но-ак­тив­ные ве­ще­ст­ва и др.

На­ру­ше­ние ус­той­чи­во­сти Э. свя­за­но с про­те­ка­ни­ем в сис­те­ме про­цес­сов се­ди­мен­та­ции, коа­гу­ля­ции ка­пель, их слия­ния (коа­лес­цен­ции), диф­фу­зи­он­но­го пе­ре­но­са ве­ще­ст­ва от ма­лых ка­пель к бо­лее круп­ным (ост­валь­до­во со­зре­ва­ние, изо­тер­мич. пе­ре­гон­ка, пе­ре­кон­ден­са­ция). Се­ди­мен­та­ция в гру­бо­дис­перс­ных Э. мо­жет быть пря­мой (вниз, об­ра­зо­ва­ние осад­ка) или об­рат­ной (вверх, об­ра­зо­вание «сли­вок») в за­ви­си­мо­сти от со­от­но­ше­ния плот­но­стей жид­ко­стей, слу­жа­щих дис­пер­си­он­ной сре­дой и дис­перс­ной фа­зой. Для пре­дот­вра­ще­ния се­ди­мен­та­ции про­во­дят до­пол­нит. дис­пер­ги­ро­ва­ние Э. – го­мо­ге­ни­за­цию (напр., мо­ло­ка) или вво­дят до­бав­ки, вы­рав­ни­ваю­щие плот­но­сти фаз. Ус­той­чи­вость к коа­гу­ля­ции дос­ти­га­ет­ся при ис­поль­зо­ва­нии ио­но­ген­ных ПАВ; в слу­чае об­рат­ных Э. эф­фек­тив­но при­ме­не­ние Fe- и Cr-со­лей выс­ших жир­ных ки­слот. Прак­ти­че­ски пол­ное пре­дот­вра­ще­ние коа­лес­цен­ции воз­мож­но при ис­поль­зо­ва­нии ПАВ. Эф­фек­тив­ный спо­соб за­мед­ле­ния пе­ре­кон­ден­са­ции Э. – вве­де­ние в со­став дис­перс­ной фа­зы до­ба­вок, не­рас­тво­ри­мых в дис­пер­си­он­ной сре­де (для пря­мых Э. – уг­ле­во­до­ро­дов с боль­шой мо­ле­ку­ляр­ной мас­сой, для об­рат­ных Э. – элек­тро­ли­тов).

Э. ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в при­ро­де: мо­ло­ко – ка­п­ли жи­ра в во­де, ста­би­ли­зи­ро­ван­ные сме­ся­ми бел­ков, млеч­ный сок рас­те­ний (напр., ла­текс кау­чу­ко­но­сов), неф­тя­ные Э. и др. В ви­де Э. по­лу­ча­ют сма­зоч­но-ох­ла­ж­даю­щие жид­ко­сти, со­ста­вы для кон­сер­ва­ции, про­клеи­ваю­щие со­ста­вы в про­из-ве бу­ма­ги, пре­па­ра­ты для об­ра­бот­ки ни­тей и тка­ней, бу­ро­вые рас­тво­ры, ле­кар­ст­вен­ные и кос­ме­тич. сред­ст­ва, пи­ще­вые про­дук­ты и др.